第三篇 机械零件--传动.ppt

腹板式锻造圆锥齿轮 带加强肋的 腹板式铸造圆锥齿轮 第十三章 蜗杆传动 概述 蜗杆传动的失效形式、材料和结构 圆柱蜗杆传动的基本参数 蜗杆传动受力分析和效率计算 圆柱蜗杆传动的几何计算 圆柱蜗杆传动的强度计算 蜗杆轴挠度计算 温度计算 蜗杆传动的润滑 §13-1 概述 一、蜗杆传动的组成和特点 组成：蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，用于传递交错轴(通常Σ=90o) 间的运动和动力。传动中一般蜗杆是主动件, 蜗轮是从动件。蜗杆传动广泛应用于各种机器和仪器中。 特点： 传动比大、结构紧凑。 连续啮合，传动平稳，噪声小。 传动效率低; 制造 成本高。 具有自锁性。 二、蜗杆的类型 1、按蜗杆形式分类 圆柱蜗杆 环面蜗杆 锥蜗杆 普通圆柱 圆弧圆柱 2 按刀具加工位置分 阿基米德蜗杆 (ZA,普通蜗杆) 法向直齿廓蜗杆 (ZN) 渐开线蜗杆 (ZI蜗杆) 2α=40o 2α 3、按螺旋旋向分 分为左旋和右旋。常用的是右旋蜗杆。 三、蜗杆的精度 对于一般动力传动，常按7~9级精度制造, 蜗杆圆周速度v1越高，精度要求越高。 §13-2 蜗杆传动的失效形式 材料和结构 一、失效形式 一般发生胶合和磨粒磨损，并且常发生在蜗轮上。 二、材料要求 减摩性好、耐摩、抗胶合、足够的强度。 碳 钢 — 45号钢 调质或淬火 蜗 杆 合金钢 — 20Cr、20CrMnTi、40Cr 铸锡青铜 ZCuSn10P1 — 适合高速 蜗 轮 铸铝青铜 ZCuAl 9Fe3 — 低速重载 灰铸铁 HT200 — 低速轻载 减摩性好 蜗杆蜗轮结构与制造 蜗杆：常用蜗杆轴。 蜗轮：可制成整体式和组合式。 §13-3 圆柱蜗杆传动基本参数 一、基本齿廓 主截面：包含蜗杆轴线并垂直与蜗轮轴线的平面(在主截面内相当于齿条与齿轮的啮合)。 蜗轮加工：滚刀滚制，滚刀几何参数与相配蜗杆相同 蜗杆加工 蜗轮加工 二、模数m和压力角α 正确啮合条件： mx1 = mt2 = m αx1 = αt2 = α= 20° 蜗杆轴面模数 蜗轮端面模数 标准模数 在主截面内 蜗轮端面压力角 蜗杆轴面压力角 Σ=90° 时： γ =β 且旋向相同 三、蜗杆导程角γ与蜗轮螺旋角β之关系 γ β 四、蜗杆直径系数q及分度圆直径d1 蜗杆直径系数= ——————— 蜗杆分度圆直径 模数 d1—标准系列值 限制蜗轮滚刀数量，便于刀具标准化 蜗杆直径系数：q = d1 / m d1 = m q q与导程角γ之关系： 讨论： q↓(或d1↓) , 则λ↑, 传动效率↑; 但蜗杆的刚度和强度↓。所以, 转速高的蜗杆取较小q；蜗轮齿数较多时取较大q ! 五、蜗杆头数 z1、蜗轮齿数 z2 及传动比i (z1=1, 2, ,4, 6) 若需大传动比, 取z1=1。但传动效率较低。 若传递大功率, 取z1= 2, 4或6。效率高, 但制造困难。 z2= iz1， z2 = 28 ~ 80；常取 z2 = 32 ? 80 。 六、中心距a 当蜗杆节圆与分度圆重合时称为标准传动，其中心距计算式为 a =0.5(d1+d2)=0.5 m(q + z2) (按P264优选) 避免根切 尺寸过大, 蜗杆长度增加,蜗秆刚度和啮合精度下降 n1 z2 i = — = — ? — n2 z1 d2 d1 由此可见，vs v1、v2 ，故蜗杆传动摩擦损失大，效率低,易发生齿面磨损和胶合。 七、齿面间相对滑动速度vs 齿面间滑动速度vs 沿蜗杆螺旋线方向。设蜗杆圆周速度为v1，蜗轮圆周速度为v2 ，则： v1 vs=√v12+ v22 = —— = —— m/s cos? v2 sin? 八、变位系数(蜗轮变位 ) 1、中心距改变a ?a’ ，z2不变，z2=z2’，传动比i12不变 2、中心距不变，a’=a，z2变， z2’?z2，i12变 §13-4 圆柱蜗杆传动的几何计算 圆柱蜗杆传动的基本尺寸见P265表13.5 普通圆柱蜗杆传动与斜齿轮传动的区别： 斜齿轮传动 蜗杆传动 传动比i ： i = d2 / d1 i ≠ d2 / d1 m、α： 法面为标准值 主截面为标准值 β： β1= - β2 γ =β, 旋向相同 d1 ： d